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3DinSight:AnIntegratedDatabaseandSearchToolforStructure,FunctionandPropertyofBiomolecules

JianghongAn1

2TakaoNakamaAkinoriSarai21ajh@rtc.riken.go.jpnakama@rtc.riken.go.jp

sarai@rtc.riken.go.jpYasushiKubota

1

2kubota@rtc.riken.go.jpTsukubaLifeScienceCenter,TheInstituteofPhysicalandChemicalResearch(RIKEN),3-1-1Koyadai,Tsukuba,Ibaraki,305JapanAdvancedTechnologyInstituteInc.,3-23-15Jinbo,Kanda,Tokyo,101Japan

1Introduction

Inordertounderstandmanybiologicalphenomena,itiscriticaltogetinsightintotherelationshipamongstructure,functionandpropertyofbiomolecules.However,itisusuallydi culttoinfertherelationfromindividualdata,sinceweusuallyneedtoexamineseveraldatabasesandliteraturestoobtainthenecessaryinformation.Itwouldbeusefultohaveanintegrateddatabasewhereonecanexaminetherelationshipamongstructure,functionandproperty.TherearesomeservicesavailableintheInternettolinkvariousdatabases,buttherelationalinformationofbiomolecularstructure,functionandpropertyisratherscarce.

3DinSightisanintegrateddatabase,searchandvisualizationtoolforstructure,functionandpropertyofbiomolecules,developedtohelpresearcherstogetinsightintotheirrelationship[1].VariouskindsofsearchescanbecarriedoutthoughWWWinterfaces.Thelocationsofmotifsequencesandmutationsareautomaticallymappedonthestructure,andvisualizedbyinteractiveviewers,VRML(VirtualRealityModelingLanguage)andRasMol,wherethemapped3Dobjectsarehyper-linkedtothecorrespondingdocumentdata.Also,thethermodynamicdataofproteinsandmutantsareintegratedinto3DinSight.Theamino-acidpropertiesofamolecule,togetherwithstructuralandfunctionalinformation,canbedisplayedasagraphplot.3DinSightisfreelyaccessiblethroughtheInternet(http://www.rtc.riken.go.jp/3DinSight.html).

2Relationaldatabase

Wehaveimplementedstructural,functionalandpropertydataofbiomoleculesintoSYBASErelationaldatabasebycreatingvarioustables.ThestructuraldataaretakenfromPDBanddailyupdated.Thosedataarealsoclassi edintoseveralsubsetsaccordingtosequencehomologyandfunctions.

Astothefunctionaldata,wehaveimplementedPROSITE,whichcontainsmotifsofproteins.Thefunctionalsitesaremappedonamino-acidsequenceandstructure,andstoredinarelationaltable.WehavealsoimplementedtheProteinMutantDatabase(PMD),whichcontainsacollectionofinformationaboutproteinmutants.Themutantpositionsaremappedontheamino-acidsequencesofPDBbyusingthePDB-PIRcross-referencetable.Wecreatedatabletorelatetheproteinchainswithlocationsofmutationstomakeone-to-onecorrespondencetothelocationonstructure.

WearedevelopingThermodynamicDatabaseforProteinsandMutants(ProTherm),whichisacollectionofvariousthermodynamicdataofproteinsandtheirmutants.Someofthesedatahavedirectlinktostructuralandfunctionalinformation.Variouspropertiesofaminoacidsbasedontheirphysico-chemicalpropertiessuchashydrophobicityandpropensitiesforsecondarystructuresareincludedasa

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